JP3398109B2 - Electronic component mounting device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、並設された複数の
部品供給ユニットから複数の装着ヘッドが電子部品を同
時に取出し、プリント基板に装着する電子部品装着装置
に関する。 【０００２】 【従来の技術】斯かる電子部品装着装置は、例えば特開
平7-154097号公報に開示されている。かかる技術によれ
ば、複数の部品供給ユニットから複数の装着ヘッドが電
子部品を同時に取出すため、部品の装着サイクル時間を
短縮できる。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかし、各部品供給ユ
ニットの製造時での特性や該ユニットの取付け時の特性
などにより、全てのユニットは部品送り出し方向におけ
る部品吸着位置が同一ではなく、バラツキがある。この
ため、部品取出し時において電子部品と吸着ノズルとの
位置が一定ではなく、部品供給ユニットによっては、ノ
ズルにより確実に吸着保持できないという問題があっ
た。 【０００４】そこで本発明は、電子部品の取出し時に、
吸着ノズルにより確実に吸着保持できる電子部品装着装
置を提供するものである。 【０００５】 【課題を解決するための手段】このため本発明は、並設
された複数の部品供給ユニットから複数の装着ヘッドが
電子部品を同時に取出し、プリント基板に装着する電子
部品装着装置において、夫々の前記装着ヘッドに放射状
に複数の部品吸着ノズルを設け、該装着ヘッドを水平方
向に移動可能とすると共に水平線回りに回転可能とし、
かつ該装着ヘッドが水平線回りに回転することにより前
記部品供給ユニットの部品送り出し方向における前記吸
着ノズルによる部品吸着位置の補正を行うようにしたも
のである。 【０００６】 【発明の実施の形態】図に基づき、本発明の実施の形態
を以下説明する。図１は電子部品装着装置１の平面図
で、該装置１の基台２上には種々の電子部品を夫々部品
取出し部（後述の部品吸着位置１０）に１個ずつ供給す
る部品供給ユニット３が複数並設されている。対向する
ユニット３群の間には、供給コンベア４、位置決め部５
及び排出コンベア６が設けられている。供給コンベア４
は上流より受けたプリント基板Ｐを前記位置決め部５に
搬送し、位置決め部５で図示しない位置決め機構により
位置決めされた基板Ｐ上に電子部品が装着された後、排
出コンベア６に搬送される。 【０００７】図１では後述する装着ヘッド７等が省略し
て記載されているが、前記基板Ｐ及び部品供給ユニット
３の上方には図２（図１のＢ矢視側面図）に示すように
装着ヘッド７及びその駆動機構が設けられており、以下
装着ヘッド７等につき説明する。 【０００８】８はＸ方向に長いビームであり、一対のガ
イド９に沿ってプリント基板Ｐや部品供給ユニット３の
部品吸着位置１０上方をＹ方向に移動する。吸着位置１
０はＸ軸に平行な直線上に並ぶ。 【０００９】ビーム８には図３（図１のＡ矢視側面図）
に示すようにその長手方向、即ちＸ方向にＸ軸リニアモ
ータ１１によりガイド１２に沿って個別に移動するＸ移
動ユニット１３が２個設けられている（図面では１個の
み図示）。夫々のＸ移動ユニット１３には装着ヘッド７
を上下動させるための上下軸モータ１４が搭載され、該
モータ１４の回転によりヘッドブロック１５が上下動す
る。該ブロック１５には装着ヘッド７が角度補正軸モー
タ１６により鉛直軸周りにベアリング１７を介して回転
可能に取り付けられている。補正軸モータ１６が回転さ
せる軸１８に固定されたホルダ１９（図３では図示せ
ず）に、装着ヘッド７は図４（概略側面図）に示すよう
にその水平軸２０と共に回転可能に取付けられている。 【００１０】したがって、２個の装着ヘッド７は個別に
Ｘ方向に移動可能であり、垂直線回りに回転可能で、か
つ上下動可能となっており、また一緒にＹ方向に移動可
能である。 【００１１】次に、前記装着ヘッド７等について、図
５、図６及び図７に基づき詳述する。該装着ヘッド７
は、水平軸２０と、各ノズル２１が取付けられるノズル
取付部２６と、該取付部２６が取付けられたノズルホル
ダ２７とから構成される。各装着ヘッド７の外周には夫
々６０度間隔で吸着ノズル２１が放射状に６本ずつ設け
られている。該６本のノズル２１は基本的には異なる種
類であり、大きさ等が異なる部品種に応じて選択されて
使用されるが、ノズル２１の本数は各６本に限定される
ものではなく、これより少なく又は多く設けてもよい。
即ち、ホルダ１９に設けられたノズル選択用モータ２２
の駆動により装着ヘッド７は回転し、選択されたノズル
２１が下向きとなり電子部品２４を吸着可能となる。 【００１２】更に詳述すれば、各ノズル２１の中間部に
は円板状の反射板２５が固定され、また該ノズル２１は
水平軸２０の案内部内を摺動可能な中空状のノズル取付
部２６に係止部材２３により係止されるも着脱可能に設
けられている。そして、水平軸２０とノズルホルダ２７
との間には両者が離反するように付勢するバネ２８が設
けられている。３１、３２はナットとレールで、両者で
リニアガイドを構成し、前記水平軸２０が回転したとき
に各ノズルホルダ２７に設けられたレール３２が前記水
平軸２０のナット取付部３０に取付けられたナット３１
に案内されるようにして、カム３３のカム面に沿ってカ
ムフォロア３４が案内されながら、カム３３の中心に対
してノズルホルダ２７及びノズル２１が近づいたり遠ざ
かったりすることとなる。 【００１３】即ち、後述のロック機構が作動してロック
している状態では、前記ノズル選択用モータ２２が通電
されると、ベアリング２９を介して回転する前記水平軸
２０周囲に設けられたカム３３のカム面に沿ってバネ２
８によりノズルホルダ２７の側面端部に設けられたカム
フォロア３４が圧接しながら、ノズルホルダ２７等の装
着ヘッド７が回転することとなる。 【００１４】この場合、図５に示すように、ノズル選択
用モータ２２の駆動により選択されたノズル２１が下向
きとなって部品吸着位置１０に来たときには、カム面の
面位置が最下位となり、選択された吸着ノズル２１はノ
ズル取付部２６の端部に開設された連通用開口３７が水
平軸２０の真空路３６と連通可能となるよう下降するこ
ととなる。しかもカム３３の切欠部４２にカムフォロア
３４が嵌る状態となり確実に位置が固定される。 【００１５】従って、開口３７、真空路３６、通路３８
等を介して、該ノズル２１の部品吸着用の真空回路は真
空源（図示せず）に接続される。 【００１６】３９はゴムから成るシール材で、４０はロ
ック機構を構成するエアシリンダで、該シリンダが作動
するとロッド４１がカム３３の開口に突き刺さりノズル
選択用モータ２２が駆動してベアリング２９、３５を介
して水平軸２０が回転してもカム３３は回転せず、ロッ
ド４１が突き刺さってなければ前述の如くバネ２８によ
りカムフォロア３４がカム３３のカム面１０に圧接して
いるので水平軸２０と共にカム３３も回転することとな
る。このため、開口３７、真空路３６、通路３８等を介
して、該ノズル２１の部品吸着用の真空回路は真空源に
接続されたまま、部品吸着ノズル２１は部品吸着位置１
０から部品認識位置までの９０度の範囲内は真空吸引の
状態であるから、部品がノズル２１から落下することは
無い。 【００１７】尚、前述の如く、ロック機構をエアシリン
ダ４０で構成したが、これに限らず、電磁ソレノイドや
その他の手段で構成してもよい。 【００１８】また、図３に示すようにＸ移動ユニット１
３には部品位置認識用の移動カメラ4５が取付フレーム
４６を介して吊下げられており、その光軸は水平方向を
向いている。即ち、移動カメラ４５はＸ軸移動ユニット
１３毎に設けられ、この移動ユニット１３が移動するこ
とにより装着ヘッド７と共に移動する。前記カメラ４５
は電子部品２４がノズル２１に対してどれだけ位置ずれ
して吸着保持されているかＸＹ方向及び回転角度につ
き、位置認識する。 【００１９】尚、図8及び図9に示すように、各種センサ
を設ける実施例につき説明する。先ず、前記移動カメラ
４５の取付フレーム４６の両端にアーム４７を固定し、
一対の部品有無検出センサ４８（図９では正面側のもの
については図示を省略しているが、奥側のものは図示し
ている。）を該アーム４７に取付ける。該センサ４８は
一方の投光素子から投ずる光ビームを他方の受光素子が
受光するかしないかで電子部品の有無（ノズル２１に吸
着されているか否か）を検出するものである。このよう
な光センサを投受光センサと呼ぶことにする。この光ビ
ームは図９の電子部品２４上の黒丸の位置を通るもの
で、部品２４に遮光されて受光素子が受光しない場合に
部品無しを検出する。 【００２０】この検出動作は電子部品２４を部品供給ユ
ニット３から吸着ノズル２１が取出して、装着ヘッド７
の９０度回転により当該ノズル２１が移動カメラ４５に
向かい合って停止したときに、カメラ４５による撮像と
並行して行われる。部品２４が無ければ、その後の装着
動作は行われない。尚、カメラ４５の撮像により、部品
の有無を検出することも考えられるが、画像から部品の
有無を判断することは、簡単ではないため、かかるセン
サ４８を用いる。 【００２１】更に、吸着ノズル２１の長さを検出するセ
ンサを図９の黒丸４９の位置に設ける。このセンサも、
前述の投受光センサであり、黒丸４９がその光ビームの
通る位置となる。このセンサは、間違って長い吸着ノズ
ル２１が装着ヘッド７に取り付けられた場合に検出する
ものであり、長いノズルが取り付けられて光ビームが該
ノズルに遮られた時に異常（誤取付）であることを検出
して、図示しない報知装置により使用者に報知等が行わ
れる。この検出動作は部品２４を取出す動作を行う前に
行うものであり、電源投入時やノズルを交換した後など
に行われることになる。 【００２２】このセンサは図示しないが、図８の部品有
無検出センサ４８と同様にカメラ４５を取付ける取付フ
レーム４６からアームを伸ばして取付けることになる。 【００２３】また、吸着ノズル２１の有無を検出するセ
ンサを図９の黒丸５０の位置に設ける。この位置にある
のは、下方を向き電子部品２４を取り出すことができる
位置にあるノズル２１の有無を検出するためである。こ
のセンサも投受光センサであり、黒丸５０が光ビームの
通る位置である。このセンサも図示しないが、図７の部
品有無検出センサ４８と同様にカメラ４５を取付ける取
付フレーム４６からアームを伸ばして取付けることにな
る。このセンサが検出動作を行うのは、通常の部品取出
し装着動作時ではなく、装着ヘッド７内のノズル２１を
該ヘッド７に無いノズル２１と交換動作を行った後など
である。即ち、交換用ノズル２１は基台２上のノズルス
トッカ５１（図1参照）に収納されているが、交換され
た新しいノズル２１がヘッド７に装着されているにも拘
わらず、本装着装置１が無いと判断して、ノズルストッ
カ５１に装着ヘッド７を下降させる等の動作を再びする
ことを防止するために前記センサは使用される。 【００２４】尚、図８の部品有無検出センサ４８の代わ
りにアーム４７にラインセンサを設けて、部品の有無の
みでなく部品の吸着姿勢の良否をも判断することもでき
るが、その使用例については、ＵＳＰ5,539,977号（弊
出願人所有）がある。 【００２５】以上の構成により、以下動作について説明
する。 【００２６】先ず、プリント基板Ｐが図示しないコンベ
アにより上流装置より供給コンベア４を介して位置決め
部５に搬送され、位置決め機構により位置決め固定され
る。 【００２７】次に、プリント基板Ｐの装着すべきＸＹ座
標位置、鉛直軸線回りへの回転角度位置及び部品種が指
定された装着データに従い、吸着ノズル２１が装着すべ
き電子部品２４を所定の部品供給ユニット３から吸着し
て取出すが、各装着ヘッド７のノズル２１が夫々同時に
電子部品２４を吸着して取出す。 【００２８】即ち、各装着ヘッド７が装着すべき電子部
品２４を収納する各部品供給ユニット３上方に夫々位置
するよう移動するが、Ｙ方向は一対のガイド９に沿って
ビーム８が移動し、Ｘ方向はＸ軸リニアモータ１１の駆
動によりガイド１２に沿って２個のＸ移動ユニット１３
が夫々移動する。 【００２９】そして、既に所定の各供給ユニット３は駆
動されて部品吸着位置１０にて部品が取出し可能状態に
あるため、各上下軸モータ１４が駆動して各ヘッドブロ
ック１５が下降しそのノズル２１も下降して吸着し取出
す。この場合、取出すべき電子部品２４に合ったノズル
２１がその先端が下方に向くように、各装着ヘッド７は
各ノズル選択用モータ２２が通電されて、エアシリンダ
４０のロッド４１がカム３３の開口に突き刺さって不動
状態にあるカム３３のカム面に沿ってバネ２８によりカ
ムフォロア３４が圧接しながら各装着ヘッド７は回転
し、上下軸モータ１４の駆動による部品取出しのために
下降する前に、使用すべき各ノズル２１は既に選択され
て下方に向いたまま、カムフォロア３４が切欠部４２に
嵌合して位置が定まった状態にある。このため、図５に
示すように、中空状のノズル取付部２６の上端側部に開
設された開口３７が真空路３６と連通可能となり、通路
３８を介して各装着ヘッド７の当該ノズル２１は真空源
に連通し、部品を真空吸着し各部品供給ユニット３から
夫々取出すこととなる。 【００３０】次に、各上下軸モータ１４が駆動してヘッ
ドブロック１５及びノズル２１が上昇し、Ｙ方向は一対
のガイド９に沿ってビーム８が移動し、Ｘ方向はＸ軸リ
ニアモータ１１の駆動によりガイド１２に沿って各Ｘ移
動ユニット１３が移動することにより、各装着ヘッド７
はプリント基板Ｐの上方位置まで移動する。この移動途
中で、図１０に示すように、各ノズル選択用モータ２２
により各装着ヘッド７は９０度回転し、図示しない光源
からの光を反射板２５により反射させ、その透過像を移
動カメラ４５が撮像し、電子部品２４が該ノズル２１に
対してどれだけ位置ずれして吸着保持されているかＸＹ
方向及び回転角度につき、位置認識する。 【００３１】尚、位置認識の際に各ノズル選択用モータ
２２により各装着ヘッド７が９０度回転する前に、ロッ
ク機構のエアシリンダ４０のロッド４１がカム３３の開
口から抜けた状態にしているため、該モータ２２が駆動
するとバネ２８によりカムフォロア３４がカム３３に圧
接しているので水平軸２０と共にカム３３も回転するこ
ととなる。このため、真空源（図示せず）に接続するか
しないかの切替えバルブ（図示せず）は各ヘッド７に１
個設けられており、部品吸着をしたノズル２１は開口３
７、真空路３６、通路３８、切替えバルブ等を介して、
真空源に連通して電子部品の吸着状態を維持したまま、
９０度回転することとなる（図１１参照）。 【００３２】また、前記装着ヘッド７の９０度回転によ
りノズル２１が移動カメラ４５に向かい合って停止した
ときに、部品有無検出センサ４８の電子部品の有無検出
（ノズル２１に吸着されているか否か）がカメラ４５に
よる撮像と並行して行われ、部品２４が無ければその後
の装着動作は行われない。 【００３３】そして、基板Ｐに部品を装着する前の前述
の装着ヘッド７の移動中に、前述の認識動作とは逆に各
ノズル選択用モータ２２を駆動して９０度分各装着ヘッ
ド７を戻し、前述の認識結果に基づき、その位置ずれ分
だけノズル２１は画像処理手段（図示せず）よりビーム
８がＹ方向に、Ｘ軸リニアモータ１１の駆動によりＸ方
向に移動することにより、また各角度補正軸モータ１６
によりθ回転し、Ｘ，Ｙ方向及び鉛直軸線回りへの回転
角度位置の補正がなされる。 【００３４】そして、この補正後に、一方の上下軸モー
タ１４が駆動してヘッドブロック１５が下降しノズル２
１も下降してプリント基板Ｐ上の所定位置に一方の部品
２４が装着され、次いで前記モータ１４によりヘッドブ
ロック１５が上昇しつつビーム８がＹ方向に補正量も含
めて移動し、同様に他方の上下軸モータ１４が駆動し他
方の装着ヘッド７のノズル２１が下降して他方の部品を
装着する。 【００３５】このようにして、装着データに従い次々に
電子部品が装着されるが、例えば同一の部品供給ユニッ
ト３から３回取出して装着したときの移動カメラ４５に
よる認識結果による位置ずれの平均値を図示しないメモ
リに記憶されたデータ（各回毎の位置ずれに関するデー
タ）に基づき算出し、４回目以降の部品取出し時に図1
におけるＹ方向（部品送り出し方向、基板Ｐの搬送方向
と交差する方向）の補正をした状態で部品吸着する。 【００３６】即ち、図１２に示すように、各部品供給ユ
ニット３の製造時での特性や該ユニット3の取付け時の
特性により、更には電子部品を収納するテープの凹所内
での位置のバラツキにより、全てのユニット３は厳密の
意味で部品吸着位置１０でのＹ方向が同一ではないの
で、Ｙ方向の前記平均値のずれ分だけ補正する。その補
正は、使用すべきノズル２１を選択するときのノズル選
択用モータ２２を用いて装着ヘッド７の回転量を制御す
ることにより行う。この補正により当該ノズル２１の中
心位置で確実に部品を吸着保持できることとなる。この
場合、装着ヘッド７の回転量を個別に制御してもよい
し、一方の装着ヘッド７を固定とし他方のヘッド７のみ
回転量を制御してもよい。 【００３７】装着ヘッド７に無いノズル２１を使用する
場合には、装着ヘッド７をＸＹ方向に移動して、基台２
上のノズルストッカ５１のノズルの無い場所まで移動し
装着ヘッド７を下降させて、係止部材２３を解除してノ
ズル取付部２６より使用しないノズル２１を外してスト
ッカ５１に置いた後、装着ヘッド７を上昇させるととも
に使用すべきノズル２１上方に移動させ、次いで下降し
て新しいノズル２１を装着ヘッド７のノズル取付部２６
に取付けて係止部材２３で固定した後、上昇する。 【００３８】このノズル交換後の部品２４を取出し動作
を行う前には、図９の黒丸４９の位置に設けられたセン
サにより、吸着ノズル２１の長さが検出され、間違って
長い吸着ノズル２１が装着ヘッド７に取り付けられた場
合に光ビームが該ノズルに遮られた時に異常（誤取付）
であることを検出して、図示しない報知装置により使用
者に報知等が行われる。 【００３９】そして、交換後に交換されたノズル２１が
下方を向いて電子部品２４を取出すことができる位置に
移動すると、ノズル２１の有無をセンサ（黒丸５０の位
置）が検出する。有りと検出されるので、交換された新
しいノズル２１がヘッド７に装着されているにも拘わら
ず、本装着装置１が無いと判断した場合のノズルストッ
カ５１に装着ヘッド７を下降させる等の動作を再びする
ことが防止される。 【００４０】尚、先の実施形態が一つの装着ヘッド７が
１回に１個の電子部品２４のみしか取出さない動作の場
合であったが、１回に複数のノズルを用いて（最多６
個）複数個の部品を取出し、搬送してプリント基板Ｐに
装着する場合には、真空源に真空路を形成接続するため
の切替えバルブをノズル毎に設け、各ノズル２１の真空
路が同時に真空源に接続されるような機構にすることに
より実施することもできる。 【００４１】即ち、機構的な構成は先の実施形態と略同
様であるが、制御プログラムを変更して、以下のように
動作させる。先ず、一つの装着ヘッド７が１本の吸着ノ
ズル２１で部品２４を取出した後、装着ヘッド７を上昇
させて同一装着ヘッド７内の他のノズル２１を下方に向
かうように装着ヘッド７を回転させてから、当該装着ヘ
ッド７を下降させて次の部品２４を吸着する。このよう
にすれば、ノズル２１の数だけ部品２４を吸着すること
ができる。 【００４２】そして、装着ヘッド７がプリント基板Ｐま
で移動する間に、装着ヘッド７を回転させ部品２４を移
動カメラ４５に順次向かい合わせて停止させ、画像を撮
像し、吸着ノズル２１に対する位置認識を行う。この撮
像動作は部品２４を取出す際に装着ヘッド７を回転させ
た時に、他のノズル２１の部品がカメラ４５に向かい合
う場合があれば、その時に行う場合もあり得る。 【００４３】次に、プリント基板Ｐ上方にて、下方を向
くノズル２１に吸着された部品２４を、角度補正軸モー
タ１６によりカメラ４５の認識結果に基づき先の実施形
態と同様に角度補正し、またビーム８及びＸ移動ユニッ
ト１３の移動によりＸＹ方向の位置補正を行い装着す
る。 【００４４】次に、同一装着ヘッド７の他の部品２４を
吸着している吸着ノズル２１を下方に向けるように装着
ヘッド７を回転させ、角度補正軸モータ１６の補正回転
及び水平方向位置の補正を行って、部品を位置決めし、
プリント基板Ｐに装着する。他の部品も順次同様にして
基板Ｐに装着する。 【００４５】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
並設された複数の部品供給ユニットから複数の装着ヘッ
ドが電子部品を同時に取出し、プリント基板に装着する
電子部品装着装置において、電子部品の取出し時に、吸
着ノズルにより確実に吸着保持できる電子部品装着装置
を提供することができる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to electronic component mounting in which a plurality of mounting heads simultaneously take out electronic components from a plurality of parallel component supply units and mount the electronic components on a printed circuit board. Related to the device. 2. Description of the Related Art Such an electronic component mounting apparatus is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-54097. According to this technique, since a plurality of mounting heads simultaneously take out electronic components from a plurality of component supply units, the mounting cycle time of the components can be reduced. [0003] However, due to the characteristics at the time of manufacturing each component supply unit and the characteristics at the time of attachment of each unit, not all units have the same component suction position in the component delivery direction. , There is variation. For this reason, there is a problem that the position of the electronic component and the suction nozzle is not constant at the time of picking up the component, and that depending on the component supply unit, the suction cannot be reliably held by the nozzle. Accordingly, the present invention provides a method for taking out an electronic component.
It is an object of the present invention to provide an electronic component mounting device capable of surely holding a suction by a suction nozzle. Therefore, the present invention provides an electronic component mounting apparatus in which a plurality of mounting heads simultaneously take out electronic components from a plurality of component supply units arranged in parallel and mount the electronic components on a printed circuit board. A plurality of component suction nozzles are radially provided on each of the mounting heads, and the mounting heads can be moved in the horizontal direction and rotatable around a horizontal line,
The mounting head rotates around a horizontal line to correct a component suction position by the suction nozzle in the component feeding direction of the component supply unit. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of an electronic component mounting apparatus 1. On a base 2 of the apparatus 1, there is provided a component supply unit 3 for supplying various electronic components to a component pick-up unit (component suction position 10 described later) one by one. Are arranged side by side. A supply conveyor 4, a positioning unit 5, and a
And a discharge conveyor 6. Supply conveyor 4
Transports the printed circuit board P received from the upstream to the positioning unit 5, and after the electronic components are mounted on the substrate P positioned by the positioning mechanism (not shown) by the positioning unit 5, the printed circuit board P is transferred to the discharge conveyor 6. In FIG. 1, a mounting head 7 and the like, which will be described later, are omitted, but above the substrate P and the component supply unit 3, as shown in FIG. The mounting head 7 and its driving mechanism are provided. The mounting head 7 and the like will be described below. Reference numeral 8 denotes a beam which is long in the X direction, and moves in the Y direction along the pair of guides 9 above the printed board P and the component suction position 10 of the component supply unit 3. Suction position 1
0s are arranged on a straight line parallel to the X axis. FIG. 3 (side view in the direction of arrow A in FIG. 1)
As shown in FIG. 2, two X-moving units 13 which are individually moved along the guide 12 by the X-axis linear motor 11 in the longitudinal direction, that is, the X-direction, are provided (only one is shown in the drawing). Each X moving unit 13 has a mounting head 7
An up / down motor 14 is mounted to move the head block 15 up and down. The rotation of the motor 14 causes the head block 15 to move up and down. The mounting head 7 is attached to the block 15 so as to be rotatable around a vertical axis via a bearing 17 by an angle correction axis motor 16. The mounting head 7 is rotatably mounted together with a horizontal shaft 20 on a holder 19 (not shown in FIG. 3) fixed to a shaft 18 rotated by the correction shaft motor 16 as shown in FIG. 4 (schematic side view). ing. Accordingly, the two mounting heads 7 are individually movable in the X direction, are rotatable around the vertical line, are vertically movable, and are movable together in the Y direction. Next, the mounting head 7 and the like will be described in detail with reference to FIGS. The mounting head 7
Comprises a horizontal shaft 20, a nozzle mounting portion 26 to which each nozzle 21 is mounted, and a nozzle holder 27 to which the mounting portion 26 is mounted. Six suction nozzles 21 are provided radially on the outer periphery of each mounting head 7 at intervals of 60 degrees. The six nozzles 21 are basically different types, and are selected and used in accordance with different types of components having different sizes and the like. However, the number of the nozzles 21 is not limited to six, and Less or more may be provided.
That is, the nozzle selecting motor 22 provided in the holder 19
, The mounting head 7 is rotated, and the selected nozzle 21 is directed downward so that the electronic component 24 can be sucked. More specifically, a disc-shaped reflecting plate 25 is fixed to an intermediate portion of each nozzle 21, and the nozzle 21 is a hollow nozzle mounting portion slidable in a guide portion of the horizontal shaft 20. 26 is also provided so as to be detachable while being locked by the locking member 23. Then, the horizontal shaft 20 and the nozzle holder 27
A spring 28 for urging the two to separate from each other is provided. Numerals 31 and 32 denote nuts and rails, which together constitute a linear guide. When the horizontal shaft 20 rotates, the rails 32 provided on each nozzle holder 27 are mounted on the nut mounting portion 30 of the horizontal shaft 20. Nut 31
As the cam follower 34 is guided along the cam surface of the cam 33, the nozzle holder 27 and the nozzle 21 approach or move away from the center of the cam 33. That is, in a state where a lock mechanism described later is operated and locked, when the nozzle selecting motor 22 is energized, a cam 33 provided around the horizontal shaft 20 which rotates through the bearing 29 when the nozzle selecting motor 22 is energized. Spring 2 along the cam surface
8 causes the mounting head 7 such as the nozzle holder 27 to rotate while the cam follower 34 provided at the side end of the nozzle holder 27 is pressed. In this case, as shown in FIG. 5, when the nozzle 21 selected by driving the nozzle selecting motor 22 is directed downward and comes to the component suction position 10, the surface position of the cam surface is at the lowest position, The selected suction nozzle 21 is lowered so that the communication opening 37 formed at the end of the nozzle mounting portion 26 can communicate with the vacuum path 36 of the horizontal shaft 20. In addition, the cam follower 34 fits into the notch 42 of the cam 33, and the position is reliably fixed. Therefore, the opening 37, the vacuum passage 36, the passage 38
The vacuum circuit for suctioning the components of the nozzle 21 is connected to a vacuum source (not shown) through the like. Numeral 39 is a sealing material made of rubber, and numeral 40 is an air cylinder which constitutes a lock mechanism. When the cylinder is operated, a rod 41 pierces the opening of the cam 33 and the nozzle selecting motor 22 is driven to drive the bearings 29, 35. The cam 33 does not rotate even if the horizontal shaft 20 rotates through the shaft. If the rod 41 does not pierce, the cam follower 34 is pressed against the cam surface 10 of the cam 33 by the spring 28 as described above. The cam 33 also rotates. For this reason, the component suction nozzle 21 is moved to the component suction position 1 through the opening 37, the vacuum path 36, the passage 38, etc., while the component suction vacuum circuit of the nozzle 21 is connected to the vacuum source.
Since the area within 90 degrees from 0 to the part recognition position is in a vacuum suction state, the part does not fall from the nozzle 21. Although the lock mechanism is constituted by the air cylinder 40 as described above, the invention is not limited to this. The lock mechanism may be constituted by an electromagnetic solenoid or other means. Also, as shown in FIG.
A mobile camera 45 for component position recognition is suspended from the mounting frame 46 via a mounting frame 46, and its optical axis is oriented in the horizontal direction. That is, the moving camera 45 is provided for each X-axis moving unit 13, and moves with the mounting head 7 when the moving unit 13 moves. The camera 45
The position of the electronic component 24 is recognized with respect to the XY directions and the rotation angle by how much the electronic component 24 is sucked and held with respect to the nozzle 21. An embodiment in which various sensors are provided as shown in FIGS. 8 and 9 will be described. First, arms 47 are fixed to both ends of the mounting frame 46 of the mobile camera 45,
A pair of component presence / absence detection sensors 48 (the front side sensor is omitted in FIG. 9 but the back side sensor is shown) is attached to the arm 47. The sensor 48 detects the presence / absence of an electronic component (whether or not it is attracted to the nozzle 21) depending on whether or not the other light receiving element receives a light beam emitted from one of the light emitting elements. Such an optical sensor will be referred to as a light emitting / receiving sensor. This light beam passes through the position of the black circle on the electronic component 24 in FIG. 9 and detects the absence of the component when it is blocked by the component 24 and the light receiving element does not receive light. In this detection operation, the suction nozzle 21 takes out the electronic component 24 from the component supply unit 3 and
Is performed in parallel with the imaging by the camera 45 when the nozzle 21 is stopped facing the moving camera 45 by the 90-degree rotation. If there is no component 24, the subsequent mounting operation is not performed. Although it is conceivable to detect the presence or absence of a component by taking an image of the camera 45, it is not easy to determine the presence or absence of a component from an image, so the sensor 48 is used. Further, a sensor for detecting the length of the suction nozzle 21 is provided at the position of a black circle 49 in FIG. This sensor also
In the above-mentioned light emitting / receiving sensor, a black circle 49 is a position through which the light beam passes. This sensor detects when the long suction nozzle 21 is erroneously attached to the mounting head 7, and it is abnormal (erroneous attachment) when the long nozzle is attached and the light beam is blocked by the nozzle. Is detected, and the user is notified by a notifying device (not shown). This detection operation is performed before the operation of removing the component 24, and is performed when the power is turned on or after the nozzle is replaced. Although this sensor is not shown, the arm extends from the mounting frame 46 for mounting the camera 45 in the same manner as the component presence / absence detection sensor 48 in FIG. A sensor for detecting the presence / absence of the suction nozzle 21 is provided at the position of a black circle 50 in FIG. The reason for this position is to detect the presence or absence of the nozzle 21 at a position where the electronic component 24 can be taken out facing downward. This sensor is also a light emitting / receiving sensor, and a black circle 50 is a position where a light beam passes. Although this sensor is not shown, the arm is extended from the mounting frame 46 for mounting the camera 45 in the same manner as the component presence / absence detection sensor 48 in FIG. This sensor performs the detection operation not at the time of the normal component removal and mounting operation, but after the replacement operation of the nozzle 21 in the mounting head 7 with the nozzle 21 not present in the head 7 or the like. That is, although the replacement nozzle 21 is stored in the nozzle stocker 51 (see FIG. 1) on the base 2, the replacement nozzle 21 is mounted on the head 7 despite the fact that the new nozzle 21 is mounted on the head 7. The sensor is used to judge that there is no error and to prevent the operation of lowering the mounting head 7 to the nozzle stocker 51 again. It should be noted that a line sensor may be provided on the arm 47 instead of the component presence / absence detection sensor 48 in FIG. 8 to determine not only the presence / absence of the component but also the quality of the component suction attitude. No. 5,539,977 (owned by the applicant). The operation of the above configuration will be described below. First, the printed circuit board P is conveyed from an upstream device to a positioning section 5 via a supply conveyor 4 by a conveyor (not shown), and is positioned and fixed by a positioning mechanism. Next, the electronic component 24 to be mounted by the suction nozzle 21 is determined by a predetermined component according to the mounting data in which the XY coordinate position where the printed circuit board P is to be mounted, the rotation angle position around the vertical axis, and the component type are specified. The nozzle 21 of each mounting head 7 simultaneously sucks and takes out the electronic component 24 at the same time. That is, each mounting head 7 moves so as to be positioned above each component supply unit 3 accommodating the electronic component 24 to be mounted. In the Y direction, the beam 8 moves along a pair of guides 9, In the X direction, two X moving units 13 are driven along the guide 12 by driving the X axis linear motor 11.
Move respectively. Since each of the predetermined supply units 3 has already been driven and the components can be taken out at the component suction position 10, each of the upper and lower shaft motors 14 is driven to lower each of the head blocks 15 and the nozzles 21 thereof. Also descends and is sucked out. In this case, each mounting head 7 is energized by the nozzle selection motor 22 so that the nozzle 21 corresponding to the electronic component 24 to be taken out is directed downward, and the rod 41 of the air cylinder 40 Each mounting head 7 rotates while the cam follower 34 is pressed by the spring 28 along the cam surface of the cam 33 which is in a stationary state by being pierced into the cam 33, and used before descending for component removal by driving the vertical motor 14. Each of the nozzles 21 to be selected is already selected and directed downward, and the cam follower 34 is fitted in the notch 42 and the position is determined. Therefore, as shown in FIG. 5, an opening 37 formed at the upper end side of the hollow nozzle mounting portion 26 can communicate with the vacuum passage 36, and the nozzle 21 of each mounting head 7 is The parts are connected to a vacuum source, and the parts are vacuum-sucked and taken out of each part supply unit 3. Next, each vertical shaft motor 14 is driven to raise the head block 15 and the nozzle 21, the beam 8 moves along a pair of guides 9 in the Y direction, and the X-axis linear motor 11 moves in the X direction. When each X moving unit 13 moves along the guide 12 by driving, each mounting head 7
Moves to a position above the printed circuit board P. During this movement, as shown in FIG.
Each mounting head 7 is rotated by 90 degrees, the light from a light source (not shown) is reflected by the reflector 25, and the transmitted image is captured by the moving camera 45, and how much the electronic component 24 is displaced with respect to the nozzle 21 XY
The position is recognized for the direction and the rotation angle. The rod 41 of the air cylinder 40 of the lock mechanism is pulled out of the opening of the cam 33 before the mounting head 7 is rotated by 90 degrees by the nozzle selecting motors 22 at the time of position recognition. Therefore, when the motor 22 is driven, the cam follower 34 is pressed against the cam 33 by the spring 28, so that the cam 33 rotates together with the horizontal shaft 20. Therefore, a switching valve (not shown) for connecting or not connecting to a vacuum source (not shown) is provided for each head 7 by one.
The nozzle 21 that has provided the component and sucked the component
7, via a vacuum path 36, a path 38, a switching valve, etc.
While maintaining the suction state of the electronic components by communicating with the vacuum source,
It will rotate 90 degrees (see FIG. 11). When the nozzle 21 is stopped facing the moving camera 45 by the rotation of the mounting head 7 by 90 degrees, the presence / absence of an electronic component is detected by the component presence / absence detection sensor 48 (whether or not the nozzle 21 is attracted). Is performed in parallel with the imaging by the camera 45, and if there is no component 24, the subsequent mounting operation is not performed. During the movement of the mounting head 7 before mounting the components on the substrate P, the nozzle selecting motors 22 are driven to rotate the mounting head 7 by 90 degrees in reverse to the recognition operation described above. Then, based on the recognition result, the nozzle 21 moves the beam 8 in the Y direction by the image processing means (not shown) by the amount of the positional shift in the Y direction, and in the X direction by driving the X-axis linear motor 11, and Each angle correction axis motor 16
, The rotation angle position about the X and Y directions and about the vertical axis is corrected. After this correction, one of the upper and lower shaft motors 14 is driven to lower the head block 15 and the nozzle 2
1, the one part 24 is mounted at a predetermined position on the printed circuit board P, and then the beam 8 moves in the Y direction including the correction amount while the head block 15 is raised by the motor 14, and the other The vertical shaft motor 14 is driven to lower the nozzle 21 of the other mounting head 7 to mount the other component. In this way, electronic components are mounted one after another in accordance with the mounting data. For example, when the electronic components are taken out from the same component supply unit 3 three times and mounted, the average value of the positional deviation based on the recognition result by the moving camera 45 is calculated. Calculated based on the data stored in the memory (not shown) (data relating to the positional deviation for each time), and at the time of the fourth and subsequent parts removal, FIG.
In the Y direction (the component sending direction, the direction intersecting with the board P transport direction). That is, as shown in FIG. 12, the position of the tape for accommodating the electronic components in the recess varies depending on the characteristics of each component supply unit 3 at the time of manufacture and the characteristics at the time of attachment of each unit. Accordingly, since all units 3 are not exactly the same in the Y direction at the component suction position 10 in the strict sense, correction is made by the deviation of the average value in the Y direction. The correction is performed by controlling the rotation amount of the mounting head 7 using the nozzle selecting motor 22 when selecting the nozzle 21 to be used. By this correction, the component can be reliably held at the center position of the nozzle 21 by suction. In this case, the amount of rotation of the mounting head 7 may be individually controlled, or one of the mounting heads 7 may be fixed and the amount of rotation of only the other head 7 may be controlled. When using a nozzle 21 not provided in the mounting head 7, the mounting head 7 is moved in the X and Y directions to
After moving to a place where there is no nozzle of the upper nozzle stocker 51, the mounting head 7 is lowered, the locking member 23 is released, and the unused nozzle 21 is removed from the nozzle mounting portion 26 and placed on the stocker 51. The nozzle 7 is raised and moved above the nozzle 21 to be used, and then lowered to insert a new nozzle 21 into the nozzle mounting portion 26 of the mounting head 7.
And fixed by the locking member 23, and then rises. Before taking out the component 24 after the nozzle replacement, the length of the suction nozzle 21 is detected by the sensor provided at the position of the black circle 49 in FIG. Abnormal when the light beam is blocked by the nozzle when mounted on the mounting head 7 (wrong mounting)
Is detected, and a user is notified by a not-shown notifying device. When the replaced nozzle 21 moves downward to a position where the electronic component 24 can be taken out after replacement, a sensor (the position of the black circle 50) detects the presence or absence of the nozzle 21. Since the presence is detected, the operation such as lowering the mounting head 7 to the nozzle stocker 51 when it is determined that the real mounting device 1 is not present despite the replacement new nozzle 21 being mounted on the head 7 You are prevented from doing it again. In the above embodiment, one mounting head 7 operates only one electronic component 24 at a time. However, a plurality of nozzles are used at one time (up to 6 nozzles).
When a plurality of parts are taken out, transported and mounted on the printed circuit board P, a switching valve for forming and connecting a vacuum path to a vacuum source is provided for each nozzle, and the vacuum path of each nozzle 21 is simultaneously evacuated. It can also be implemented by a mechanism that is connected to the source. That is, although the mechanical structure is substantially the same as that of the previous embodiment, the control program is changed to operate as follows. First, after one mounting head 7 takes out the component 24 with one suction nozzle 21, the mounting head 7 is raised and the mounting head 7 is rotated so that the other nozzles 21 in the same mounting head 7 are directed downward. After that, the mounting head 7 is lowered to suck the next component 24. In this manner, the components 24 can be sucked by the number of the nozzles 21. Then, while the mounting head 7 moves to the printed circuit board P, the mounting head 7 is rotated to stop the component 24 sequentially facing the moving camera 45, an image is taken, and the position of the suction nozzle 21 is recognized. Do. This imaging operation may be performed at a time when the mounting head 7 is rotated when the component 24 is taken out and another nozzle 21 component faces the camera 45 in some cases. Next, the angle of the component 24 sucked by the nozzle 21 facing downward above the printed circuit board P is corrected by the angle correction shaft motor 16 based on the recognition result of the camera 45 in the same manner as in the previous embodiment. The XY direction is corrected by the movement of the beam 8 and the X moving unit 13, and the beam is mounted. Next, the mounting head 7 is rotated so that the suction nozzle 21 sucking the other component 24 of the same mounting head 7 is directed downward, and the angle correction shaft motor 16 is corrected and the horizontal position is corrected. To position the part,
It is mounted on the printed circuit board P. Other components are sequentially mounted on the board P in the same manner. As described above, according to the present invention,
An electronic component mounting device that allows multiple mounting heads to simultaneously take out electronic components from a plurality of parallel component supply units and mount the components on a printed circuit board. Can be provided.

【図面の簡単な説明】 【図１】電子部品装着装置の平面図である。 【図２】図１のＢ矢視側面図である。 【図３】図１のＡ矢視側面図で、電子部品の吸着状態を
示す図である。 【図４】装着ヘッド等の概略側面図である。 【図５】ホルダ及び装着ヘッド等の断面図である。 【図６】ノズルの取付け状態を示す断面図である。 【図７】図５カムとカムフォロアを示す図である。 【図８】移動カメラ及び部品有無検出センサを示す図で
ある。 【図９】移動カメラ及び各センサの取付位置を示す図で
ある。 【図１０】図１のＡ矢視側面図で、電子部品の移動認識
状態を示す図である。 【図１１】吸着ノズルの各位置における高さノズルの真
空の状態を示す図である。 【図１２】吸着ノズルの部品取出し時のＹ補正動作を示
す図である。 【符号の説明】 １ 電子部品装着装置 ３ 部品供給ユニット ７ 装着ヘッド ８ ビーム １１ Ｘ軸リニアモータ １３ Ｘ移動ユニット １４ 上下軸モータ １５ ヘッドブロック １６ 角度補正軸モータ １９ ホルダ ２０ 水平軸 ２１ 吸着ノズル ２２ ノズル選択用モータ ２４ 電子部品 ２６ ノズル取付部 ２７ ノズルホルダ ２８ バネ ３３ カム ３４ カムフォロア ３６ 真空路 ３７ 開口 ３８ 通路 ４０ エアシリンダ ４１ ロッド ４２ 切欠部 ４５ 移動カメラBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a plan view of an electronic component mounting device. FIG. 2 is a side view as viewed in the direction of arrow B in FIG. 1; FIG. 3 is a side view as viewed in the direction of the arrow A in FIG. 1 and shows a state in which electronic components are attracted; FIG. 4 is a schematic side view of a mounting head and the like. FIG. 5 is a sectional view of a holder, a mounting head, and the like. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a mounting state of a nozzle. 7 is a diagram showing a cam and a cam follower in FIG. 5; FIG. 8 is a diagram showing a moving camera and a component presence / absence detection sensor. FIG. 9 is a diagram showing a mounting position of a mobile camera and each sensor. 10 is a side view as viewed in the direction indicated by the arrow A in FIG. 1, and is a diagram showing a state in which the movement of the electronic component is recognized. FIG. 11 is a diagram showing a vacuum state of a height nozzle at each position of a suction nozzle. FIG. 12 is a diagram illustrating a Y correction operation when a component is taken out of a suction nozzle. [Description of Signs] 1 Electronic component mounting device 3 Component supply unit 7 Mounting head 8 Beam 11 X-axis linear motor 13 X moving unit 14 Vertical axis motor 15 Head block 16 Angle correction axis motor 19 Holder 20 Horizontal axis 21 Suction nozzle 22 Nozzle Selection motor 24 Electronic component 26 Nozzle mounting part 27 Nozzle holder 28 Spring 33 Cam 34 Cam follower 36 Vacuum path 37 Opening 38 Passage 40 Air cylinder 41 Rod 42 Cutout part 45 Mobile camera

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05K 13/04 B25J 15/00 B25J 15/06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. ⁷ , DB name) H05K 13/04 B25J 15/00 B25J 15/06

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 並設された複数の部品供給ユニットから
複数の装着ヘッドが電子部品を同時に取出し、プリント
基板に装着する電子部品装着装置において、 夫々の前記装着ヘッドに放射状に複数の部品吸着ノズル
を設け、該装着ヘッドを水平方向に移動可能とすると共
に水平線回りに回転可能とし、かつ該装着ヘッドが水平
線回りに回転することにより前記部品供給ユニットの部
品送り出し方向における前記吸着ノズルによる部品吸着
位置の補正を行うようにしたことを特徴とする電子部品
装着装置。(57) [Claim 1] In an electronic component mounting apparatus in which a plurality of mounting heads simultaneously take out electronic components from a plurality of component supply units arranged in parallel and mount the electronic components on a printed circuit board, A plurality of component suction nozzles are radially provided on the head, and the mounting head is movable in the horizontal direction and rotatable about a horizontal line, and the component feeding unit is rotated by rotating the mounting head about the horizontal line. An electronic component mounting device for correcting a component suction position by the suction nozzle in a direction.